Прессование древесины по способу П.Н. Хухрянского

Самый старый из известных способов модифицирования древесины. Прессованная древесина впервые была получена в Германии братьями Пфлеймер в 1915г. под названием лигностон (дерево-камень).

Физическая сущность способа заключается в сжатии (прессовании) древесины под механическим давлением, при котором уменьшается ее объем и увеличивается ее плотность. Древесина является пористым материалом и от 20 до 80 % ее объема, в зависимости от породы, занимает воздух. При сжатии древесины объем, занимаемый воздухом, уменьшается и, соответственно, увеличивается объем, занимаемый собственно древесным веществом. Наибольшее развитие прессование древесины получило в СССР, где учеными Н.Т. Нысенко, Б.Т. Ивом, Г. Матвеевым, П.Н. Хухрянским были разработаны теория и практика прессования древесины.

Теория прессования древесины, сформулированная Хухрянским, включает 3 положения:

1. Прочность древесины всех пород можно повысить путем ее уплотнения, т.е. за счет увеличения количества древесного вещества в единице объема, если это уплотнение не будет связано с разрушением клеток.

2. Прессование древесины следует производить поперек волокон, причем, все хвойные и лиственные кольцесосудистые породы следует прессовать в радиальном направлении, а лиственные рассеянно-сосудистые породы – в радиальном и тангенциальном направлении.

3. Прессовать древесину необходимо в размягченном состоянии с последующей сушкой и охлаждением деформированной древесины для закрепления ее формы.

Деформирование древесины поперек волокон графически изображается

диаграммой «деформация-напряжение» (рис. 17).

Степень прессования рассчитывается по формуле

                                h₀- h₁

                                ε=  h₀ ∙100%                                       (5)

где hо- начальная высота образца, мм; h₁ - высота образца после прессования, мм.

Напряжения при сжатии рассчитывают по формуле

                          P                                                               (6)

                σ=            ,

                            S

где Р - сила сжатия в Н; S - площадь поперечного сечения, мм.

Деформацию древесины можно рассчитать как деформацию упруго-

вязкого тела. В этом случае

                  ε= ε_у+ ε_в  ,                                                       (7)

где ε - - общая деформация; ε -упругая деформация; ε -пластическая деформация.

Рис. 17 Кривые «деформация-напряжение» при сжатии древесины поперек волокон:1-дуба; 2-березы; 3-осины σ -напряжение, МПа; ε -степень прессования, доли единицы